Capteurs en pneumatique · Livre d’exercises TP 240 Avec CD-ROM Festo Didactic 566913 FR Capteurs...

Livre d’exercisesTP 240

Avec CD-ROM

Festo Didactic

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Capteurs en pneumatique

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TP

240

Festo dans le monde entier

Afrique du SudFesto (Pty) Ltd.22-26 Electron Avenue, P.O. Box 255Isando 1600Tel. ++27 (0)11/971 55 00, Fax 974 21 57 E-mail: [email protected]

AllemagneFesto Didactic GmbH & Co. KGPostfach 10 07 1073707 EsslingenRechbergstraße 373734 EsslingenTel. ++49 (0)711/3467-0Fax ++49 (0)711/347-54 88500E-mail: [email protected]

ArgentineFesto S.A.Edison 2392(B1640 HRV) MartinezProv. Buenos AiresTel. ++54 (0)11/47 17 82 00, Fax 47 17 82 82 E-mail: [email protected]

AustralieFesto Pty. Ltd.Head Office (Melbourne)179-187 Browns Road, P.O. Box 261Noble Park Vic. 3174Call Toll Free 1300 88 96 96Fax Toll Free 1300 88 95 95Tel. ++ 61(0)3/97 95 95 55, Fax 97 95 97 87 E-mail: [email protected]

AutricheFesto Gesellschaft m.b.H.Linzer Straße 2271140 WienTel. ++43 (0)1/9 10 75-0, Fax 9 10 75-250 E-mail: [email protected]

BélarusIP FestoMinsk, 220035Mascherov Prospekt, 78, BelarusTel. ++375 (0)17/204 85 58, Fax 204 85 59 E-mail: [email protected]

BelgiqueFesto Belgium sa/nvRue Colonel Bourg 1011030 Bruxelles/BrusselTel. ++32 (0)2/702 32 11, Fax 702 32 09 E-mail: [email protected]

BrésilFesto Automação Ltda.Rua Guiseppe Crespi, 76KM 12,5 - Via Anchieta04183-080 São Paulo SP-BrazílTel. ++55 (0)11/50 13 16 00, Fax 50 13 18 68 E-mail: [email protected]

BulgarieFesto EOOD1592 Sofia9, Christophor Kolumb Blvd.Tel. ++359 (0)2/960 07 12, Fax 960 07 13 E-mail: [email protected]

CanadaFesto Inc.5300 Explorer DriveMississauga, Ontario L4W 5G4Tel. ++1 (0)905/624 90 00, Fax 624 90 01 E-mail: [email protected]

ChiliFesto S.A.Mapocho 19016500151 Santiago de ChileTel. ++56 (0)2/690 28 00, Fax 695 75 90 E-mail: [email protected]

ChineFesto (China) Ltd.1156 Yunqiao RoadJinqiao Export Processing Zone, Pudong,201206 Shanghai, PRCTel. ++86 (0)21/58 54 90 01, Fax 58 54 03 00 E-mail: [email protected]

ColombieFesto Ltda.Avenida El Dorado No. 98-43, BogotáTel. ++57 (0)1/404 80 88, Fax 404 81 01 E-mail: [email protected]

Corée du SudFesto Korea Co., Ltd.470-1 Gasan-dong, Geumcheon-guSeoul #153-803Tel. ++82 (0)2/850 71 14, Fax 864 70 40 E-mail: [email protected]

CroatieFesto d.o.o.Nova Cesta 18110000 ZagrebTel. ++385 (0)1/619 19 69, Fax 619 18 18 E-mail: [email protected]

DanemarkFesto A/SIslevdalvej 1802610 RødovreTel. ++45 70 21 10 90, Fax ++45 44 88 81 10 E-mail: [email protected]

EspagneFesto Pneumatic, S.A.Tel. 901243660 Fax 902243660Avenida Granvia, 159Distrito económico Granvia L'HES-08908 Hospitalet de Llobregat, BarcelonaTel. ++ 3493/261 64 00, Fax 261 64 20 E-mail: [email protected]

EstonieFesto OY AB Eesti FiliaalLaki 11B12915 TallinnTel. ++372 666 15 60, Fax ++372 666 15 61 E-mail: [email protected]

États-UnisFesto Corporation (New York)Call Toll-free 800/993 3786Fax Toll-free 800/963 3786395 Moreland Road, P.O.Box 18023Hauppauge, N.Y. 11788Tel. ++ 1(0)314/770 01 12, Fax 770 16 84 E-mail: [email protected]

FinlandeFesto OYMäkituvantie 9, P.O. Box 8601511 VantaaTel. ++358 (09)/87 06 51, Fax 87 06 52 00 E-mail: [email protected]

FranceFesto EurlNuméro Indigo Tel. 0820/204640, Fax 204641ZA des Maisons Rouges8 rue du Clos Sainte Catherine94367 Bry-sur-Marne cedexTel. ++33 (0)1/48 82 64 00, Fax 48 82 64 01 E-mail: [email protected]

GrèceFesto Ltd.40 Hamosternas Ave.11853 AthensTel. ++30 210/341 29 00, Fax 341 29 05 E-mail: [email protected]

Hong-KongFesto Ltd.Unit C&D, 7/F, Leroy Plaza15 Cheung Shun StreetCheung Sha Wan, KowloonHong KongTel. ++ 852/27 43 83 79, Fax 27 86 21 73 E-mail: [email protected]

HongrieFesto Kft.Csillaghegyi út 32-34.1037 BudapestTel. ++36 1/436 51 11, Fax 436 51 01E-mail: [email protected]

IndeFesto Controls Private Ltd.237B,Bommasandra Industrial Area,Bangalore Hosur Highway,Bangalore 560 099Tel. ++91 (0)80/22 89 41 00, Fax 783 20 58 E-mail: [email protected]

IndonésiePT. FestoJL. Sultan Iskandar Muda No.68Arteri Pondok IndahJakarta 12240Tel. ++62 (0)21/27 50 79 00, Fax 27 50 79 98 E-mail: [email protected]

IranFesto Pneumatic S.K.# 2, 6th street, 16th avenue,Tehran 1581975411Km 8, Special Karaj Road, P.O.Box 15815-1485Tehran 1389793761Tel. ++98 (0)21 44 52 24 09, Fax ++98 (0)21 44 52 24 08E-mail: [email protected]

IrlandeFesto LimitedUnit 5 Sandyford ParkSandyford Industrial EstateDublin 18Tel. ++ 353(0)1/295 49 55, Fax 295 56 80 E-mail: [email protected]

IsraelFesto Pneumatic Israel Ltd.P.O. Box 1076, Ha'atzma'ut Road 48Yehud 56100Tel. ++972 (0)3/632 22 66, Fax 632 22 77 E-mail: [email protected]

ItalieFesto S.p.AVia Enrico Fermi 36/3820090 Assago (MI)Tel. ++39 02/45 78 81, Fax 488 06 20 E-mail: [email protected]

JaponFesto K.K.1-26-10 Hayabuchi, Tsuzuki-kuYokohama 224-0025Tel. ++81 (0)45/593 56 10, Fax 593 56 78 E-mail: [email protected]

LettonieFesto SIADeglava 601035 RigaTel. ++371 67/57 78 64, Fax 57 79 46 E-mail: [email protected]

LituanieFesto UABKaraliaus Mindago pr. 223000 KaunasTel. ++370 (8)7/32 13 14, Fax 32 13 15 E-mail: [email protected]

MalaisieFesto Sdn.Berhad10 Persiaran IndustriBandar Sri Damansara, Wilayah Persekutuan52200 Kuala LumpurTel. ++60 (0)3/62 86 80 00, Fax 62 75 64 11 E-mail: [email protected]

MexiqueFesto Pneumatic, S.A.Av. Ceylán 3, Col. Tequesquinahuac54020 Tlalnepantla, Edo. de MéxicoTel. ++52 (01)55/53 21 66 00, Fax 53 21 66 55 E-mail: [email protected]

NigeriaFesto Automation Ltd.Motorways Centre, First Floor, Block CAlausa, Ikeja,Lagos, NIGERIATel. ++234 (0)1/794 78 20, Fax 555 78 94 E-mail: [email protected]

NorvègeFesto ASOle Deviks vei 20666 Oslo, NorwayTel. ++47 22 72 89 50, Fax ++47 22 72 89 51 E-mail: [email protected]

Nouvelle-ZélandeFesto LimitedMT. WellingtonAuckland NZTel. ++64 (0)9/574 10 94, Fax 574 10 99 E-mail: [email protected]

Pays-BasFesto B.V.Schieweg 622627 AN DelftTel. ++31 (0)15/251 88 99, Fax 261 10 20 E-mail: [email protected]

PérouFesto S.R.L.Calle Amador Merino Reyna #480, San IsidroLima, PerúTel. ++51 (0)1/222 15 84, Fax 222 15 95

PhilippinesFesto Inc.KM 18, West Service RoadSouth Superhighway1700 Paranaque City, Metro ManilaTel. ++63 (0)2/776 68 88, Fax 823 42 19 E-mail: [email protected]

PologneFesto Sp. z o.o.Janki k/Warszawy, ul. Mszczonowska 705090 RaszynTel. ++48 (0)22/711 41 00, Fax 711 41 02 E-mail: [email protected]

République TchéqueFesto, s.r.o.Modøanská 543/76147 00 Praha 4Tel. ++420 261 09 96 11, Fax 241 77 33 84 E-mail: [email protected]

RoumanieFesto S.R.L.St. Constantin 17010217 BucurestiTel. ++40 (0)21/310 29 83, Fax 310 24 09 E-mail: [email protected]

Royaume-UniFesto LimitedApplied Automation Centre, Caswell RoadBrackmills Trading EstateNorthampton NN4 7PYTel. ++44 (0)1604/66 70 00, Fax 66 70 01 E-mail: [email protected]

RussieFesto-RF OOOMichurinskiy prosp., 49119607 MoskowTel. ++7 495/737 34 00, Fax 737 34 01 E-mail: [email protected]

SingapourFesto Pte. Ltd.6 Kian Teck WaySingapore 628754Tel. ++65/62 64 01 52, Fax 62 61 10 26 E-mail: [email protected]

SlovaquieFesto spol. s r.o.Gavlovicová ul. 183103 Bratislava 3Tel. ++421 (0)2/49 10 49 10, Fax 49 10 49 11 E-mail: [email protected]

SlovénieFesto d.o.o. LjubljanaIC Trzin, Blatnica 81236 TrzinTel. ++386 (0)1/530 21 00, Fax 530 21 25 E-mail: [email protected]

SuèdeFesto ABStillmansgatan 1, P.O. Box 2103820021 MalmöTel. ++46 (0)40/38 38 40, Fax 38 38 10 E-mail: [email protected]

SuisseFesto AGMoosmattstrasse 248953 Dietikon ZHTel. ++41 (0)44/744 55 44, Fax 744 55 00 E-mail: [email protected]

TaiwanFesto Co., Ltd.Head Office24450, No. 9, Kung 8th RoadLinkou 2nd Industrial ZoneLinkou Hsiang, Taipei HsienTaiwan, R.O.C.Tel. ++886 (0)2 26 01 92 81, Fax ++886 (0)2 26 01 92 86-7 E-mail: [email protected]

ThailandeFesto Ltd.67/1 Moo 6 Phaholyothin RoadKlong 1, Klong Luang,Pathumthani 12120Tel. ++66 29 01 88 00, Fax ++66 29 01 88 33 E-mail: [email protected]

TurquieFesto San. ve Tic. A.S.Tuzla Mermerciler OrganizeSanayi Bölgesi, 6/18 TR34956 Tuzla - Istanbul/TRTel. ++90 (0)216/585 00 85, Fax 585 00 50 E-mail: [email protected]

UkraineFesto UkrainaBorisoglebskaja 11Kiev 04070Tel. ++380 (0)44/239 24 33, Fax 463 70 96 E-mail: [email protected]

VenezuelaFesto C.A.Av. 23, Esquina calle 71, No. 22-62Maracaibo, Edo. ZuliaTel. ++58 (0)261/759 09 44, Fax 759 04 55 E-mail: [email protected]

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Référence : 566913

Situation : 11/2009

Auteurs : Frank Ebel, Markus Pany

Graphiques : Doris Schwarzenberger

Lay-out : 01/2010, Frank Ebel

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, Allemand, 2010

Internet: www.festo-didactic.com

E-mail: [email protected]

Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou communication de son

contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son

auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer

des modèles d’utilité ou des modèles de présentation.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 III

Table des matières

Utilisation conforme ______________________________________________________________________ IV

Avant-propos ____________________________________________________________________________ V

Introduction ____________________________________________________________________________ VII

Instructions et consignes de sécurité _______________________________________________________ VIII

Ensemble de formation Capteurs en pneumatique (TP 240) _______________________________________X

Objectifs pédagogiques ____________________________________________________________________ XI

Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques _______________________________ XII

Jeu d’équipement ________________________________________________________________________ XIV

Correspondance entre composants et travaux pratiques ________________________________________ XVI

Aides à l’intention du formateur ___________________________________________________________ XVII

Structure des travaux pratiques ____________________________________________________________ XIX

Désignation des composants ______________________________________________________________ XIX

Contenu du CD-ROM _____________________________________________________________________ XX

Travaux pratiques et corrigés

Exercice 1 : Automatisation d'un dispositif de séparation __________________________________________ 1

Exercice 2 : Réparation d'un dispositif de transfert _______________________________________________ 7

Exercice 3 : Mise en service d'un dispositif de contrôle __________________________________________ 15

Exercice 4 : Tension d'une courroie _________________________________________________________ 26

Exercice 5 : Découpe de pièces _____________________________________________________________ 34

Exercice 6 : Bridage de planches ____________________________________________________________ 44

Exercice 7 : Contrôle de bouteilles en plastique ________________________________________________ 52

Exercice 8 : Transfert de bouteilles de boisson ________________________________________________ 60

Exercice 9 : Mesure de la caractéristique de débit d'un limiteur de débit unidirectionnel ______________ 66

Exercice 10 : Contrôle d'aspiration de lentilles ________________________________________________ 72

IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Utilisation conforme à l'usage prévu

L'ensemble de formation Capteurs en pneumatique ne doit être utilisé que :

• dans le cadre de la formation pour l’usage auquel il est destiné

• en parfait état sur le plan de la sécurité.

Les composants de l'ensemble de formation sont construits conformément à l’état de l’art et aux règles

techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en

danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu’affecter l’intégrité des composants.

Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans

le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux

formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent livre

d’exercices.

Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à

l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l’utilisation de ce jeu d’équipement en dehors du

contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle

ou à une négligence grossière de Festo Didactic.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 V

Avant-propos

Le système de formation « Automatisation et Technique » de Festo Didactic part de différents niveaux

d’accès à la formation et objectifs professionnels. C’est dans cette optique qu'est structuré le système de

formation :

• ensembles de formation axés sur les technologies

• mécatronique et automatisation d'usine

• automatisation de process et technique de régulation

• Robotino® – apprentissage et travaux de recherche avec des robots mobiles

• usines-écoles hybrides

Les ensembles de formation axés sur les technologies traitent de la pneumatique, de l’électropneumatique,

de l'hydraulique, de l’électrohydraulique, de l’hydraulique proportionnelle, des automates programmables

industriels, des capteurs, de l'électrotechnique et des actionneurs électriques.

La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des

limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par API des actionneurs

pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques.

VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Tous les ensembles de formation ont une structure identique :

• Matériel

• Didacticiel

• Logiciel

• Séminaires

Le matériel est constitué de composants industriels et de systèmes adaptés à une approche didactique.

L’approche didactique et méthodologique des supports est calquée sur la composition du matériel de

formation. Les supports comprennent :

• des manuels de cours (avec exercices et exemples)

• des livres d’exercices (avec travaux pratiques, compléments et corrigés)

• des recueils de travaux pratiques (avec travaux pratiques et informations complémentaires)

• des jeux de transparents et vidéos (permettant de rendre l’enseignement plus vivant)

Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont

conçus pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.

Dans le domaine du logiciel, la fourniture comprend des didacticiels et des logiciels de simulation,

visualisation, configuration, conception et programmation.

Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de

formation initiale et continue.

Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel ?

Envoyez en courrier électronique à : [email protected]

Les auteurs et Festo Didactic se feront un plaisir de tenir compte de vos remarques.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 VII

Introduction

Le présent livre d’exercices fait partie du système de formation « Automatisation et Technique » de la

société Festo Didactic GmbH & Co. KG. Ce système constitue une solide base de formation initiale et

continue axée sur la pratique. L'ensemble de formation TP 240 aborde le thème des capteurs en

pneumatique.

Les thèmes capteurs de pression, capteurs de débit, transmetteurs de position analogiques pour vérins

pneumatiques, transducteurs et capteurs pour la technique du vide sont traités en détail.

La réalisation des commandes suppose de disposer d’un poste de travail bien stable doté d’une plaque

profilée Festo Didactic. La plaque profilée comporte 14 rainures en T parallèles espacées de 50 mm. La

source de tension continue utilisée est un bloc d’alimentation secteur protégé contre les courts-circuits

(entrée : 230 V, 50 Hz, sortie : 24 V, 5 A maximum). L’alimentation en air comprimé peut être assurée par un

compresseur mobile insonorisé (230 V, environ 50 l/min, 800 kPa = 8 bar maximum).

La pression de travail ne doit pas dépasser p = 600 kPa = 6 bar . Une sécurité de fonctionnement optimale

s’obtient en utilisant la commande sans lubrification à une pression de travail de p = 500 kPa = 5 bar.

Pour réaliser les 10 travaux pratiques, vous avez également besoin, en plus du jeu d'équipement TP 240, de

composants appartenant au jeu d'équipement TP 201.

Des fiches techniques des différents composants (vérins, capteurs, etc.) sont en outre disponibles.

Matériel pédagogique

Un recueil de travaux pratiques pour les étudiants est fourni comme matériel pédagogique reprenant les

thèmes du manuel.

• Capteurs en pneumatique, Référence : 566917

Le recueil de travaux pratiques peut être commandé indépendamment du livre d'exercices. La mise à

disposition des fiches de travaux pratiques pour les étudiants ne pose ainsi aucun problème.

VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Instructions et consignes de sécurité

Généralités

• Les étudiants ne doivent travailler sur les montages que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un

formateur.

• Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier

toutes les consignes de sécurité !

• Les défauts susceptibles d’affecter la sécurité ne doivent pas être générés en cours et doivent être

immédiatement éliminés.

Mécanique

• Ne mettez les doigts dans le montage que quand il est arrêté.

• Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée.

• Conformez-vous aux instructions concernant l'implantation des composants.

Électricité

• N’utilisez que des très basses tensions de 24 V DC maximum.

• N’établissez et ne coupez les connexions électriques qu’en l’absence de tension !

• N’utilisez que des câbles dotés de connecteurs de sécurité pour réaliser les connexions électriques.

• Lors du débranchement de câbles de connexion, tirez uniquement sur le connecteur de sécurité, pas sur

le câble.

Pneumatique

• Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kPa (6 bar).

• N’appliquez l’air comprimé qu’après avoir branché et bloqué tous les tuyaux.

• Ne débranchez pas de tuyaux sous pression.

• Risque de blessure à la mise sous pression !

Des vérins peuvent être mis en mouvement intempestivement.

• Risque d'accidents dus au débranchement intempestif de tuyaux !

– Prévoyez des liaisons par tuyau aussi courtes que possibles.

– Portez des lunettes de protection.

– En cas de débranchement intempestif de tuyaux :

Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé.

• Réalisation des montages pneumatiques :

Reliez les appareils avec des tuyaux en plastique d'un diamètre extérieur de 4 mm ou de 6 mm. Enfichez

ensuite le tuyau jusqu'en butée dans le raccord.

• Avant de procéder au démontage, coupez l’alimentation en air comprimé.

• Démantèlement des montages pneumatiques :

Appuyez sur la bague de déverrouillage bleue pour débrancher un tuyau.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 IX

Fixations

Les plaques support des appareils sont dotées de la variante de fixation A, B ou C :

• Variante A, système à encliquetage

Appareils légers ne supportant pas de charge (tels que distributeurs et capteurs). Enclipsez simplement

les appareils dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du

levier bleu.

• Variante B, système à rotation

Équipements pouvant supporter des charges moyennes (p. ex. vérins pneumatiques). Ces équipements

se fixent sur la plaque profilée par vis à tête rectangulaire. La fixation ou désolidarisation s’effectue par

l’intermédiaire de l’écrou-poignée.

• Variante C, système à vissage

Pour équipements supportant de lourdes charges ou rarement désolidarisés de la plaque profilée (p. ex.

distributeur de mise en circuit avec filtre-manodétendeur. Les éléments se fixent par vis à tête

cylindrique et écrou en T.

Accessoires recommandés

L'analyse des montages réalisés nécessite un multimètre numérique.

Le multimètre numérique permet de mesurer :

• les tensions de service ainsi que les tensions et courants de sortie.

X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Ensemble de formation Capteurs en pneumatique (TP 240)

L'ensemble de formation TP 240 se compose d’une multitude de moyens de formation. Il porte sur les

capteurs en pneumatique. Certains composants de l'ensemble de formation TP 240 peuvent également faire

partie d’autres ensembles.

Composants importants du TP 240

• Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic

• Jeux d’équipement ou composants (tels que capteurs, transducteurs, vérins pneumatiques)

• Équipements complets de laboratoire

Supports

Les supports associés à l'ensemble de formation TP 240 comprennent un manuel de cours, un livre

d’exercises et un recueil de travaux pratiques. Le manuel de cours dispense les bases physiques et

techniques des capteurs. Le livre d'exercices contient pour chacun des 10 travaux pratiques le corrigé de

chacune des fiches de travaux pratiques, les fiches de travaux pratiques du recueil et un CD-ROM. Le recueil

de travaux pratiques se compose, pour chacun d'entre eux, de fiches de travaux pratiques prêtes à l'emploi.

Des fiches techniques des composants matériels sont fournies sur le CD-ROM avec l'ensemble de formation.

Supports

Manuel de cours Capteurs de proximité

Livre d'exercices Capteurs en pneumatique

Recueil de travaux pratiques Capteurs en pneumatique

Collection de transparents Capteurs

Didacticiel WBT Technique des capteurs 1 – Capteurs en pneumatique

Aperçu des supports associés à l'ensemble de formation TP 240

Le logiciel associé à l'ensemble de formation TP 240 comprend le didacticiel (WBT) Capteurs 1 – Capteurs en

pneumatique. Ce didacticiel présente en détail les capteurs utilisés dans les commandes pneumatiques

d'installations automatisées. L'étudiant y assimile les bases de la technique des capteurs et peut y

sélectionner des capteurs adéquats à partir d'un exemple complexe issu de la pratique industrielle.

Vous trouverez d’autres moyens de formation dans nos catalogues et sur Internet. Le système de formation

« Automatisation et Technique » fait régulièrement l’objet de mises à jour et extensions. Les jeux de

transparents, films, CD-ROM, DVD et didacticiels ainsi que les autres ressources sont proposés en plusieurs

langues.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 XI

Objectifs pédagogiques

Capteurs de proximité magnétiques

Connaître la conception et le fonctionnement d'un capteur de proximité magnétique.

Connaître des capteurs de proximité qui permettent de détecter la fin de course d'un vérin.

Connaître les notions du domaine des capteurs de proximité.

Connaître les différents types de capteur de proximité.

Connaître la conception et le fonctionnement d'un capteur de proximité magnétorésistif.

Connaître les symboles graphiques des capteurs de proximité.

Savoir choisir des capteurs de proximité pour contrôler la fin de course de vérins.

Savoir monter et ajuster un capteur de proximité magnétique.

Transmetteurs de position

Connaître le fonctionnement et le symbole graphique d'un transmetteur de position.

Savoir relever et analyser la courbe caractéristique d'un transmetteur de position.

Connaître les possibilités d'utilisation d'un transmetteur de position.

Connaître le mode de fonctionnement d'un transducteur.

Savoir utiliser un transducteur pour l'acquisition et l'analyse de données.

Capteurs de pression

Connaître la conception et le fonctionnement d’un convertisseur pneumo-électrique.

Savoir classer les capteurs de pression en fonction de leur méthode de mesure.

Savoir décrire le fonctionnement d'un capteur de pression.

Savoir affecter les connexions pneumatiques et électriques d'un capteur de pression analogique.

Savoir régler un capteur de pression.

Savoir relever la courbe caractéristique d'un capteur de pression.

Connaître la conception et le fonctionnement de capteurs de pression.

Connaître les notions décrivant le comportement des capteurs à la commutation.

Savoir utiliser un capteur de pression pour le contrôle des fuites.

Connaître la conception et le fonctionnement d'un vacuostat.

Savoir choisir et régler des vacuostats pour une application.

Capteurs de débit

Connaître la conception et le fonctionnement d'un capteur de débit.

Savoir relever la courbe caractéristique d'un capteur de débit.

Savoir relever la courbe caractéristique d'un limiteur de débit unidirectionnel.

Connaître les possibilités d'utilisation des capteurs de débit.

XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques

Exercice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Objectif

Connaître la conception et le fonctionnement

d'un capteur de proximité magnétique. •

Connaître des capteurs de proximité qui

permettent de détecter la fin de course d'un

vérin.

•

Connaître les notions des domaines des

capteurs de proximité. •

Connaître les différents types de capteur de

proximité. • •


d'un capteur de proximité magnétorésistif. •

Connaître les symboles graphiques des capteurs

de proximité. •

Savoir choisir des capteurs de proximité pour

contrôler la fin de course de vérins. •

Savoir monter et ajuster un capteur de proximité

magnétique. •

Connaître le fonctionnement et le symbole

graphique d'un transmetteur de position. •

Savoir relever et analyser la courbe

caractéristique d'un transmetteur de position. •

Connaître les possibilités d'utilisation d'un

transmetteur de position. •

Connaître le mode de fonctionnement d'un

transducteur. •

Savoir utiliser un transducteur pour l'acquisition

et l'analyse de données. •


d’un convertisseur pneumo-électrique. •

Savoir classer les capteurs de pression en

fonction de leur méthode de mesure. •

Savoir décrire le fonctionnement d'un capteur de

pression. •

Savoir affecter les connexions pneumatiques et

électriques d'un capteur de pression

analogique.

•

Savoir régler un capteur de pression. • •

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 XIII

Exercice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Objectif

Savoir relever la courbe caractéristique d'un

capteur de pression. •

Connaître la conception et le fonctionnement de

capteurs de pression. •

Connaître les notions décrivant le comportement

des capteurs à la commutation. •

Savoir utiliser un capteur de pression pour le

contrôle des fuites. •


d'un vacuostat. •

Savoir choisir et régler des vacuostats pour une

application. •


d'un capteur de débit. •


limiteur de débit unidirectionnel. •


capteur de débit. •

Connaître les possibilités d'utilisation des

capteurs de débit. •

XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Jeu d'équipement

Le jeu d'équipement TP 240 permet de compléter le contenu de l'ensemble de formation TP 201 avec le

thème "Capteurs en pneumatique". Il y est question notamment de l'utilisation des capteurs de pression et

de débit, de l'utilisation de transmetteurs de position analogiques, de l'intégration de transducteurs ainsi

que des capteurs pour la technique du vide. Vous devez également disposer, pour pouvoir réaliser les

projets, des composants du TP 201.

Jeu d'équipement Capteurs en pneumatique (TP 240), référence 566908

Composant Référence Quantité

Manodétendeur avec manomètre 539756 1

Transducteur pour transmetteur de position 548621 1

Capteur de pression électronique, 0 – 10 bar 548622 1

Manocontact, 0 – -1 bar 548624 1

Capteur de débit, -1 – 1 l/min, analogique 548625 1

Capteur de débit, 0,5 – 10 l/min, analogique 548626 1

Venturi 548628 1

Butée, réglable 548630 1

Vérin profilé à double effet 549832 1

Transmetteur de position, 0 – 50 mm, analogique 560124 1

Ventouse complète, diamètre 10 mm 560158 1

Limiteur de débit unidirectionnel 560159 1

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 XV

Symboles graphiques du jeu d'équipement

Composant Symbole graphique Composant Symbole graphique

Manodétendeur avec

manomètre

ISO 1219-1

2

31

Capteur de pression

électronique,

0 – 10 bar

EN 60617-7

p1p2

1

3

4

2

ISO 1219-1

p

p1

p2

2

Venturi ISO 1219-1

2

31

Manocontact,

0 – -1 bar

EN 60617-7

p

1

4

3

ISO 1219-1

p

Vérin profilé à double effet ISO 1219-1

Ventouse complète,

diamètre 10 mm

ISO 1219-1

Capteur de débit,

-1 – 1 l/min, analogique

EN 60617-7

1

3

4

2

5

q

U

ISO 1219-1

q

2

Limiteur de débit

unidirectionnel

ISO 1219-1

1

2

Transducteur pour

transmetteur de position

EN 60617-7

US

1

3

42

Capteur de débit,

0,5 – 10 l/min, analogique

EN 60617-7

1

3

U

4

2

5

q

ISO 1219-1

q

2

Transmetteur de position,

0 – 50 mm, analogique

EN 60617-7

G

I

U4

2

1

3

XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Correspondance entre composants et travaux pratiques

Nota

L'exercice 1 est un exercice théorique qui ne nécessite aucun composant.

Jeu d'équipement TP 240

Exercice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Composant

Manodétendeur avec manomètre 1 1 1 1 1

Transducteur pour transmetteur de position 1

Capteur de pression électronique, 0 – 10 bar 1 1 1

Manocontact, 0 – -1 bar 1

Capteur de débit, -1 – 1 l/min, analogique 1

Capteur de débit, 0,5 – 10 l/min, analogique 1

Venturi 1 1

Butée, réglable 1 1

Vérin profilé à double effet 1 1 1 1 1

Transmetteur de position, 0 – 50 mm,

analogique

1 1

Ventouse complète, diamètre 10 mm 1 1

Limiteur de débit unidirectionnel 1 1

Jeu d'équipement TP 201

Exercices 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Équipements

Limiteur de débit unidirectionnel 2 2 2 1 1 1

Capteur de proximité, électronique 2 1

Électrodistributeur 5/2 avec LED 1 1 1 1

Capteur de pression avec afficheur 1 1

Entrée de signaux, électrique 1 1 1 1 1

Relais, triple 1 1 3 1 1 1

Bloc de distribution 1 1 1 1 1 1 1 1

Distributeur de mise en circuit avec filtre-

détendeur

1 1 1 1 1 1 1 1

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 XVII

Composants en option

Exercices 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Équipements

Multimètre numérique 1 1 1

Règle 1

Bloc d'alimentation 24 V DC 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Aides à l’intention du formateur


L'objectif général du présent livre d'exercices est de faire connaissance avec les capteurs en pneumatique

ainsi qu'avec la réalisation pratique des montages sur la plaque profilée. Cette interaction directe entre

théorie et pratique est le garant de progrès rapides et durables. Les objectifs pédagogiques spécifiques sont

documentés dans la matrice, qui indique la correspondance entre les différents objectifs concrets et chaque

travail pratique.

Temps alloué

Le temps nécessaire à la réalisation d’un travail pratique dépend des connaissances préalables de

l'étudiant. Étudiant du travail des métaux ou de l'électricité : 2 semaines environ. Ouvrier professionnel :

1 semaine environ.

Composants du jeu d'équipement

Livre d‘exercises, recueil de travaux pratiques et jeu d'équipement sont adaptés les uns aux autres. Pour les

10 exercices, vous avez besoin des composants d'un jeu d’équipement TP 240. Vous avez également besoin

de quelques composants d’un jeu d’équipement TP 201.

Chaque exercice peut être réalisé sur une plaque profilée d'au moins 350 mm de large.

Normes

Le présent manuel de travaux pratiques applique les normes suivantes :

DIN ISO 1219-1 : Fluidique, symboles graphiques et schémas de circuit

EN 60617-7 : Symboles graphiques pour schémas

EN 61346-2 : Systèmes industriels, installations et appareils, et produits industriels ;

principes de structuration et désignations de référence

Repérage dans le livre d‘exercices

Le texte des corrigés et les compléments donnés dans les graphiques ou diagrammes sont repérés en

rouge.

XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Repérage dans le recueil de travaux pratiques

Les textes à compléter sont repérés par des lignes d'écriture ou des cases grisées dans les tableaux.

Les graphiques à compléter sont sur fond tramé.

Notes à l'intention de l'enseignant

Des informations complémentaires sont ici données sur les différents capteurs de proximité. Ces indications

ne figurent pas dans le recueil de travaux pratiques.

Corrigés

Les corrigés indiqués dans le présent manuel de travaux pratiques sont le résultat de mesures effectuées

lors d'essais. Les résultats de vos mesures peuvent différer de ces valeurs.

Thèmes d'apprentissage

La matrice suivante représente la correspondance entre les thèmes d'apprentissage des établissements de

formation professionnelle et le thème de formation aux « Capteurs de détection d'objets » pour un certain

nombre de métiers.

Métier Thème

Électronicien/ne en

automatisation

Analyse et adaptation de commandes

Analyse d'installations et contrôle de leur sécurité

Programmation et réalisation de commandes d'installations

Sélection et intégration de systèmes d'entraînement

Mise en service et livraison de systèmes d'automatisation

Maintien en état et optimisation de systèmes d'automatisation

Mécatronicien/ne Réalisation de sous-systèmes mécatroniques

Mise en service, dépannage et remise en état

Mécanicien/ne industriel Installation et mise en service de systèmes de commande

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 XIX

Structure des travaux pratiques

Les 10 travaux pratiques ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en :

• Titre

• Objectifs pédagogiques

• Problème

• Plan de situation

• Projet

• Aides

• Fiches de travail

Le livre d'exercices contient le corrigé de chacune des fiches de travaux pratiques des 10 exercices.

Désignation des composants

La désignation des éléments sur les schémas de circuits est conforme à la norme DIN ISO 1219-2. Tous les

composants d'un circuit possèdent le même repère principal. Des lettres sont attribuées en fonction du

composant. Les composants existant en plusieurs exemplaires dans un circuit sont numérotés en continu.

Les branches sous pression sont désignées par P et numérotées séparément en continu.

Vérins : 1A1, 2A1, 2A2, ...

Distributeurs : 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...

Capteurs : 1B1, 1B2, ...

Entrée de signaux : 1S1, 1S2, ...

Accessoires : 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...

XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Contenu du CD-ROM

Le livre d'exercices figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni. Celui-ci met en outre à votre

disposition des supports additionnels.

Le CD-ROM contient les dossiers suivants :

• Notices d’utilisation

• Illustrations

• Fiches techniques

• Présentations

• Informations sur les produits

Notices d’utilisation

Des notices d’utilisation sont ici disponibles pour différents composants de l'ensemble de formation. Elles

aident à mettre en service et à utiliser les composants.

Illustrations

Des photos et graphiques de composants et applications industrielles sont ici fournis. Ils permettent

d’illustrer un certain nombre de travaux pratiques. Les présentations de projets peuvent également être

complétées par utilisation de ces illustrations.

Fiches techniques

Les fiches techniques des composants de l’ensemble de formation sont fournies avec le jeu d'équipement et

sont également disponibles sous forme de fichiers PDF.

Présentations

Ce dossier contient des présentations succinctes de composants de l'ensemble de formation. Ces

présentations peuvent s’utiliser, par exemple, dans les présentations de projets.

Informations sur les produits

Ce dossier contient des informations du fabricant pour un certain nombre de composants. La représentation

et la description des composants sous cette forme ont pour but de montrer comment sont présentés ces

composants dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations complémentaires sur

les composants.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913 1

Exercice 1

Automatisation d'un dispositif de séparation


Après avoir réalisé cet exercice,

• vous connaîtrez la conception et le fonctionnement d'un capteur de proximité magnétique

• vous connaîtrez des capteurs de proximité qui permettent de détecter la fin de course d'un vérin

• vous connaîtrez des notions du domaine des capteurs de proximité

• vous connaîtrez les différents types de capteur de proximité

Problème

Des pièces sont transportées par un convoyeur vers un équipement d'usinage. Les pièces doivent être

séparées en amont de l'équipement d'usinage. La détection de fin de course du vérin séparateur est

assurée par des capteurs de proximité magnétiques.

Plan de situation

Dispositif de séparation

Exercice 1 – Automatisation d'un dispositif de séparation

2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566913

Projet

1. Décrivez le fonctionnement d’un capteur de proximité magnétique.

2. Choisissez un capteur de proximité pour détecter la fin de course d'un vérin.

3. Expliquez les notions des domaines des capteurs de proximité.

4. Vérifiez si un capteur de proximité peut directement faire commuter un électrodistributeur.

5. Décrivez des types de capteur de proximité.

Aides

• Fiches techniques



Conception et fonctionnement d'un capteur de proximité magnétique.

– Décrivez la conception et le fonctionnement d’un capteur de proximité magnétique (interrupteur à

lames souples ou relais « Reed »).

Les contacts Reed sont des capteurs de proximité à commande magnétique. Ils se composent de

deux languettes de contact dans un petit tube de verre rempli de gaz inerte. Sous l’action d’un aimant,

les languettes sont mises en contact ce qui permet au courant électrique de circuler. Dans le cas des

contacts Reed normalement fermés, les languettes de contact sont précontraintes par de petits

aimants. Cette précontrainte est annulée par la force beaucoup plus grande de l’aimant de

commutation. Les capteurs à contact Reed se caractérisent par leur grande longévité et leur temps de

réponse court (0,2 ms environ).

Ils ne nécessitent pas de maintenance mais ne peuvent pas être utilisés dans les zones soumises à

des champs magnétiques intenses (par ex. à proximité des machines de soudage par résistance).

Détection de la fin de course d'un vérin

On se propose de détecter la fin de course avant d’un vérin à l’aide d'un capteur de proximité. Le signal de

sortie du capteur de proximité sera traité par un automate programmable. Vous avez le choix parmi les

capteurs de proximité ci-dessous.

– Choisissez des capteurs de proximité adéquats et expliquez pourquoi ils répondent aux exigences

imposées.

� Capteur de proximité pneumatique

� Capteur de proximité Reed

� Capteur de proximité inductif

Un capteur de fin de course pneumatique délivre un signal de sortie pneumatique, que ne peut pas

traiter la commande électronique.

Les capteurs de proximité fonctionnent sans contact de l'élément à détecter et sans actionnement

mécanique. Les capteurs de proximité sont insensibles à l’encrassement.

Les capteurs de proximité Reed détectent le champ magnétique d'un amant permanent se trouvant

sur le piston du vérin pneumatique. La tige de piston ou la came de commutation étant en métal, on

peut envisager l'emploi de capteurs de proximité inductifs.



Notions du domaine des capteurs de proximité

Le comportement à la commutation des sorties de capteur de proximité est souvent spécifié dans les fiches

techniques par les termes NO et NF (NO et NC en anglais).

– Expliquez ce que veulent dire ces deux termes.

NO : Normalement ouvert

Un capteur est désigné par NO (Normalement Ouvert) quand, à l’état normal (en l’absence de

détection d’un objet), il délivre le signal 0 (pas de tension) en sortie. Ce n’est que quand un objet est

détecté que la sortie délivre un signal 1 à la commande. Sur le plan électrique, ce type de capteur

correspond donc à un contact à fermeture.

NF : Normalement fermé

Un capteur est désigné par NF (Normalement Fermé) quand, à l’état normal (en l’absence de détection

d’un objet), il délivre le signal 1 en sortie. Quand un objet est détecté, la sortie délivre un signal 0 à la

commande. Sur le plan électrique, ce type de capteur correspond donc à un contact à ouverture.

Caractéristique Valeur

Plage de tension de service DC 10 – 30 V

Sortie TOR PNP

Fonction des éléments de commutation Contact à fermeture

Courant de sortie max. 200 mA

Résistance aux courts-circuits Oui

Principe de mesure Capteur inductif

Protection contre les inversions de polarité Sur toutes les connexions électriques

Témoin d'état de commutation LED jaune

Temps de fermeture/ouverture ≤ 0,5 ms

Fréquence de commutation max. 1000 Hz

Pouvoir de coupure max. DC 6 W

Chute de tension 1,8 V

Reproductibilité du seuil de commutation ± 0,1 mm

Fiche technique Capteur de proximité magnétique (extrait)

– Déterminez le comportement à la commutation de la sortie du capteur de proximité magnétique en vous

servant de la fiche technique et notez-le dans la fiche de travaux pratiques.

Le capteur de proximité magnétique possède une sortie PNP et sa fonction de sortie est "contact à

fermeture".



Pilotage direct d'un électrodistributeur

On souhaite utiliser un capteur de proximité magnétique pour faire commuter un électrodistributeur à

rappel par ressort.

Caractéristique Valeur

Fonction de distributeur 3/2 NF monostable

Mode d'actionnement Électrique

Débit nominal normal 500 l/min

Pression de service 200 – 800 kPa

Conception Piston tiroir

Type de rappel Ressort pneumatique

Fonction d’échappement Non réglable

Commande manuelle auxiliaire bistable

Type de commande à commande indirecte

Alimentation en air de pilotage En interne

Temps de réponse marche/arrêt 20 ms

Caractéristiques de bobine 24 V DC, 1,5 W

Fluide de service air comprimé déshydraté, lubrifié ou non

Raccord pneumatique QS-6

Fiche technique Électrodistributeur 3/2 (extrait)

– Calculez le courant de sortie que le capteur de proximité doit délivrer pour faire commuter la bobine de

l’électrodistributeur. Vous trouverez les données requises dans la fiche technique de

l’électrodistributeur. La tension d’alimentation est de 24 V DC.

La puissance absorbée par la bobine est de 1,5 W. On transforme l'équation P = U · I . Le courant est

donc égal à

U

PI = =

24 V

1,5 W= 0,0625 A = 62,5 mA

– Comparez le résultat aux caractéristiques techniques du capteur de proximité magnétique et complétez

les données suivantes.

Courant de commutation de la bobine 62,5 mA

Courant de sortie max. du capteur de proximité : 200 mA

Pouvoir de coupure max. du capteur de proximité : 6 W



– Le capteur de proximité peut-il être utilisé pour piloter directement l'électrodistributeur ? Quelles

précautions faut-ils prendre ?

Oui, le capteur de proximité magnétique peut être utilisé pour faire commuter l'électrodistributeur

3/2. Il faut cependant vérifier que le capteur de proximité est bien en mesure de commuter la charge

inductive fiablement sans qu'il soit nécessaire de prévoir un circuit de protection.

Types de capteurs de proximité

– Décrivez la différence entre les capteurs de proximité à contact et les capteurs de proximité sans

contact en donnant pour chacun un exemple.

Capteur de proximité sans contact

Dans le cas des capteurs de proximité sans contact, aucun contact mobile n'est actionné. Le contact

physique est remplacé par une sortie électronique qui, à la commutation, est soit reliée à la tension

d’alimentation, soit mise à la masse (= tension de sortie de 0V).

Exemples :

Capteurs de proximité magnétiques sans contact (inductifs-magnétiques, magnétorésistifs), capteurs

de proximité inductifs, capteurs de proximité capacitifs, capteurs de proximité optiques

Capteurs de proximité à contact

Dans le cas des capteurs de proximité à contact, le contact entre deux languettes est p. ex. établi par

l'approche d'un aimant, permettant ainsi le passage du courant tandis que la sortie du capteur est

soit reliée à la tension d'alimentation, soit mise à la masse (= tension de sortie de 0 V).

Exemple :

Contact Reed

– Quels sont les avantages des capteurs de proximité sans contact par rapport aux capteurs de proximité

avec contact ?

Avantages des capteurs de proximité sans contact

• pas de problèmes de contact, tels que le rebondissement p. ex.

• commutation fiable, sans rebondissement, sans double point de commutation

• pas d'usure comme dans le cas de contacts métalliques, d'où une longue durée de vie

• insensibilité à l'encrassement et aux vibrations

Capteurs en pneumatique · Livre d’exercises TP 240 Avec CD-ROM Festo Didactic 566913 FR Capteurs...

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